Fil-proċess tal-qtugħ, kwistjonijiet bħal xedd rapidu tal-moffa, ħinijiet twal tal-bidla tal-moffa, flessibilità ħażina, u effiċjenza baxxa tal-produzzjoni spiss iwasslu għal proċessi instabbli, li jirriżultaw fi kwalità inkonsistenti tal-qtugħ tal-elettrodi u l-prestazzjoni mnaqqsa tal-batterija. Qtugħ bil-lejżer, minħabba l-vantaġġi tiegħu ta 'devjazzjoni ta' l-ebda vibrazzjoni, preċiżjoni għolja, stabbiltà tajba, u l-ebda ħtieġa ta 'sostituzzjoni tal-moffa, gradwalment saret mainstream fil-manifattura tal-batteriji tal-litju. Huwa komunement użat fi proċessi bħal qtugħ tat-tab, slitting tal-folji tal-elettrodi, u qsim tas-separaturi.
Karatteristiċi tal-Qtugħ tal-Elettrodi tal-BatterijaMagna:
1.
2. It-truf tal-qtugħ morda jew bil-ħsara jistgħu jipproduċu burrs.
3
4. Iż-żieda fit-temperatura tal-moffa waqt it-tħaddim tista 'tikkawża bidliet fil-lakuna, li twassal għal burrs fuq il-folji tal-elettrodi maqtugħin.
Karatteristiċi ta 'Elettrodu tal-batterijaMagna tal-Qtugħ bil-Laser:
1. Il-lakuni dojoq tal-qtugħ.
2. Żona żgħira affettwata mis-sħana ħdejn ix-xifer.
3. Deformazzjoni lokali minima.
4. Qtugħ mhux tal-kuntatt, nadif, sigur u ħieles mit-tniġġis.
5. Integrazzjoni faċli ma 'tagħmir awtomatizzat, li tiffaċilita l-awtomazzjoni tal-proċess.
6. L-ebda restrizzjoni fuq il-qtugħ tax-xogħol; Ir-raġġi tal-lejżer għandhom kapaċitajiet ta 'profil.
7. Integrazzjoni mal-kompjuters, materjali li jiffrankaw.
Minħabba l-perikli ta 'sigurtà sinifikanti maħluqa mill-burrs mill-qtugħ mekkaniku fil-batteriji tal-enerġija, il-qtugħ bil-lejżer huwa mistenni li jkun il-metodu primarju fil-futur.
Figura 1: Qtugħ tad-Die
Prinċipju ta 'qtugħ bil-lejżer:
Raġġ tal-lejżer b'densità ta 'enerġija għolja ffokat irradja l-folja tal-elettrodu tal-batterija li għandha tinqata', tisħon malajr f'temperatura għolja, u tikkawża li jdub, jivvaporizza, iwarrab, jew jilħaq il-punt tat-tqabbid, li jifforma toqob. Hekk kif ir-raġġ jiċċaqlaq madwar il-folja, dawn it-toqob jiffurmaw qatgħa dejqa kontinwa, u jtemmu l-qtugħ tal-folja tal-elettrodu.
Figura 2: Dijagramma Skematika tal-Prinċipju tal-Qtugħ tal-Lejżer
Parametri ewlenin tal-proċess tal-qtugħ bil-lejżer:
Mode ①beam:
Iktar ma tkun baxxa l-modalità tar-raġġ, iktar ikun żgħir id-daqs tal-post iffokat, iktar tkun għolja d-densità tal-qawwa u d-densità tal-enerġija, iktar tkun idjaq il-qatgħa, u iktar tkun għolja l-effiċjenza u l-kwalità tal-qtugħ.
②polarizzazzjoni tar-raġġ tal-lejżer:
Bħal kull tip ta 'trasmissjoni ta' mewġ elettromanjetiku, raġġ tal-lejżer għandu komponenti ta 'vettur elettriku u manjetiku li huma perpendikulari ma' xulxin u għad-direzzjoni tal-propagazzjoni tar-raġġ. Fl-ottika, il-vettur elettriku huwa meqjus bħala d-direzzjoni tal-polarizzazzjoni tar-raġġ tal-lejżer. Meta d-direzzjoni tal-qtugħ hija parallela mad-direzzjoni tal-polarizzazzjoni, il-qtugħ ta 'quddiem jassorbi l-laser bl-iktar mod effiċjenti, li jirriżulta f'qatgħa dejqa, perpendikulari u ħruxija ta' qatgħa baxxa, u veloċità għolja tat-tqattigħ.
③Laser Power:
Qtugħ bil-lejżer jirrikjedi li r-raġġ tal-lejżer ikun iffokat sal-iżgħar dijametru tal-post bl-ogħla densità tal-qawwa. Il-qawwa tal-lejżer meħtieġa għall-qtugħ tiddependi prinċipalment fuq it-tip ta 'qtugħ u l-proprjetajiet tal-materjal li jinqata'. Il-qtugħ tal-vaporizzazzjoni jirrikjedi l-ogħla qawwa tal-lejżer, billi taqta 't-tidwib, u l-qtugħ tat-tidwib assistit mill-ossiġnu jeħtieġ l-inqas.
Formula medja tal-kalkolu tal-qawwa:
Qawwa medja=Enerġija tal-polz uniku × Frekwenza ta 'Ripetizzjoni
L-ogħla formula tal-kalkolu tal-qawwa:
L-ogħla qawwa=Enerġija tal-polz wieħed / wisa 'tal-polz
Pożizzjoni ④Focus:
Il-pjan fokali 'l fuq mill-biċċa tax-xogħol huwa defocus pożittiv, u taħt il-biċċa tax-xogħol huwa defocus negattiv. Skond it-teorija tal-ottika ġeometrika, meta l-pjani pożittivi u negattivi tad-defocus huma ekwidistanti mill-wiċċ tal-ipproċessar, id-densità tal-qawwa fuq il-pjani korrispondenti hija bejn wieħed u ieħor l-istess.
⑤Laser fond fokali:
Il-fond fokali tas-sistema ta 'fokus jaffettwa b'mod sinifikanti l-kwalità tal-qtugħ bil-lejżer. Jekk il-fond fokali tar-raġġ iffokat huwa qasir, l-angolu ta 'fokus huwa kbir, u d-daqs tal-post jinbidel b'mod sinifikanti ħdejn il-fokus, id-densità tal-qawwa tal-lejżer fuq il-wiċċ tal-materjal tvarja ħafna ma' pożizzjonijiet ta 'fokus differenti, li taffettwa ħafna l-qtugħ. Għal qtugħ bil-lejżer, il-pożizzjoni tal-fokus għandha tkun fuq jew ftit taħt il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol biex tinkiseb il-fond massimu tal-qtugħ u l-iżgħar wisa 'tal-qtugħ.
Peress li l-folji tal-elettrodi tal-batterija tal-jone tal-litju għandhom kisi b'żewġ naħat + struttura tas-saff tal-kollettur tal-kurrent tal-metall tan-nofs, u l-proprjetajiet tal-kisi u tal-fojl tal-metall huma differenti ħafna, ir-reazzjonijiet tagħhom għall-azzjoni tal-lejżer huma wkoll differenti. Meta l-laser jaġixxi fuq is-saff negattiv tal-grafita jew saff pożittiv tal-materjal attiv, minħabba r-rata għolja ta 'assorbiment tal-lejżer tagħhom u l-konduttività termali baxxa, il-kisi jirrikjedi enerġija tal-lejżer relattivament baxxa għat-tidwib u l-vaporizzazzjoni. B'kuntrast, il-kollettur tal-kurrent tal-metall jirrifletti l-lejżer u għandu konduzzjoni termali mgħaġġla, u għalhekk l-enerġija tal-lejżer meħtieġa għat-tidwib u l-vaporizzazzjoni tas-saff tal-metall hija ogħla.
Figura 3: Kompożizzjoni tar-ram u distribuzzjoni tat-temperatura fid-direzzjoni tal-ħxuna ta 'elettrodu negattiv miksi b'ġenb wieħed taħt azzjoni tal-lejżer
Il-Figura 3 turi l-kompożizzjoni tar-ram u d-distribuzzjoni tat-temperatura fid-direzzjoni tal-ħxuna ta 'elettrodu negattiv miksi b'ġenb wieħed taħt azzjoni tal-lejżer. Meta l-lejżer jaġixxi fuq is-saff tal-grafita, il-grafita tivvaporizza prinċipalment minħabba l-proprjetajiet materjali tiegħu. Meta l-lejżer jippenetra l-fojl tar-ram, il-fojl jibda jdub, u jifforma pixxina mdewweb. Jekk il-parametri tal-proċess mhumiex xierqa, jistgħu jseħħu problemi: (1) tqaxxir tal-kisi fit-tarf maqtugħ, li jesponi l-fojl tal-metall, kif muri fl-immaġni tax-xellug tal-Figura 4; (2) Ammont kbir ta 'fdalijiet tal-qtugħ madwar it-tarf maqtugħ. Dawn il-kwistjonijiet jistgħu jwasslu għal prestazzjoni mnaqqsa tal-batterija u problemi ta 'kwalità ta' sigurtà, kif muri fl-immaġni t-tajba tal-Figura 4. Għalhekk, meta tintuża qtugħ bil-lejżer, huwa meħtieġ li jiġu ottimizzati l-parametri tal-proċess ibbażati fuq il-proprjetajiet tal-materjal attiv u tal-fojl tal-metall biex jiġi żgurat qtugħ sħiħ tal-folja tal-elettrodu u kwalità tajba maqtugħa mingħajr ma titlaq mill-fdalijiet tal-metall.
Figura 4: Kwistjonijiet ta 'l-aktar avvanzati: fojl tal-metall espost u fdalijiet tal-qtugħ
Direzzjonijiet ta 'titjib għall-qtugħ bil-lejżer:
1. Effiċjenza tal-qtugħ: Il-livell attwali ta '60-90 m / min se jkompli jitjieb, b'livell mistenni ta' 120-180 m / min fi żmien tliet snin.
2. Kwalità tal-qtugħ: Bħalissa, il-qtugħ bil-lejżer ma jistax jintuża direttament fuq żoni materjali tal-katodu ternarju. Avvanzi futuri f'tipi ta 'lejżer ġodda u proċessi tal-lejżer jistgħu jippermettu qtugħ bil-lejżer ta' materjali tal-katodi ternarji. Barra minn hekk, qtugħ ta 'kwistjonijiet ta' kwalità bħal żoni affettwati mis-sħana, burrs u żibeġ imdewweb jistgħu jitjiebu permezz ta 'stabbiltà mekkanika u titjib tal-proċess tal-lejżer.
3 Tinvolvi wkoll it-titjib tal-konsistenza tal-kwalità tal-prodott billi ttejjeb l-Indiċi tal-Kapaċità tal-Proċess (CPK).
4. Intelliġenza: Il-kisba ta 'intelliġenza b'magina waħda u mbagħad intelliġenza sħiħa. L-integrazzjoni ta 'skoperta onlajn, kontroll PLC, u kontroll ta' fuq tal-kompjuter għal intelliġenza b'magna waħda. Imbagħad, billi tikkonnettja mas-sistemi ta 'informazzjoni tal-fabbrika u l-ottimizzazzjoni tal-ġbir ta' dejta b'magna waħda, il-kisba ta 'intelliġenza sħiħa.
